Na een decennialange stagnatie bevindt opslagtechnologie zich in een stroomversnelling. De revolutie begon met de vervanging van de magnetische schijf met snel flashgeheugen zonder enige bewegende onderdelen. Die ontwikkeling bracht ons al de solid state drive die je met een SATA 3-kabel aansluit op je moederbord. Die Serial Advanced Technology Attachment is echter niet zo ‘advanced’ meer met zijn maximale bandbreedte van zes gigabit per seconde en hardwarefabrikanten zijn druk op zoek naar steeds betere en snellere aansluitingen. De troonopvolger van SATA 3 is M.2 en deze aansluiting ga je steeds vaker terugzien op je moederbord.
Tweesnijdend zwaard
De grote kracht van M.2 is zijn flexibiliteit. De compacte aansluiting, oorspronkelijk ontworpen voor laptops en tablets, heeft namelijk toegang tot de PCI-expre -, SATA- en USB-verbindingen van het moederbord. Of je nu een wirele -adapter of een d wilt aansluiten, voor de M.2-verbinding maakt het niet uit, als hij maar past. Als je de M.2-aansluiting van een d onder de loep neemt, zie je een rij van koperen pinnen die één of twee keer wordt onderbroken, aangeduid als respectievelijk de M-key en de B+M-key. Je hebt ook nog de B-key, maar die komen we niet vaak tegen bij opslaghardware. Het aantal inkepingen en waar ze zitten bepaalt hoeveel PCIe-lanes de aansluiting tot zijn beschikking heeft. Dat gaat nog een dingetje worden.
De veelzijdigheid van M.2 heeft een keerzijde, zeker als het gaat om opslagmedia. Je kunt namelijk niet zomaar zien of een moederbord de maximale bandbreedte beschikbaar heeft voor zijn M.2-slot. De eerste chipset voor desktops op de markt met een M.2-aansluiting, de Intel Z97, had maximaal twee PCI Expre 2.0-lanes tot z’n beschikking voor de aansluiting. Hoeveel is dat in semi-gewonemensentaal? Een enkele PCIe 2.0-lane kan 500 megabyte per seconde doorvoeren, twee een gigabyte. PCIe 3.0 kan ongeveer twee keer zoveel bolwerken. De maximale doorvoersnelheid van het M.2-ontwerp haalt hij door vier PCIe 3.0-lanes te benutten, met ongeveer vier gigabyte of 32 gigabit per seconde als resultaat. De M.2- d’s die je vandaag in je nieuwe moederbord kunt prikken zijn dus vaak vier keer zo snel dan die van een paar jaar geleden. In theorie, dat wel.
M.2, PCIe, NVMe, olé!
Het wordt nog venijniger. Met veel oudere moederborden is het zo dat je niet zomaar SATA-schijven kunt aansluiten, omdat je dan bandbreedte afsnoept van de M.2-verbinding. Je moet er dan op letten dat je geen schijven aansluit op de zogenaamde SATA Expre -poorten, die vaak niet te onderscheiden zijn van normale SATA-aansluitingen zonder de handleiding erbij te pakken. Dit geldt voor M.2- d’s die nog volgens het SATA-protocol werken. Want dat is de derde adder onder het gras: je hebt twee manieren om een d aan te sturen. De ouderwetse manier, de Advanced Host Controller Interface (AHCI), en de nieuwe en betere manier, Non-Volatile Memory Expre , die we al eens eerder hebben besproken. Om die twee nog even kort samen te vatten: het AHCI-protocol gaat uit van oude mechanische harde schijven die alle data serieel benadert, NVMe werkt veel meer parallel, met het oog op de direct aanspreekbare flash chips op d’s.
Duizelt het je nu na alle afkortingen van de afgelopen drie alinea’s? Je bent niet alleen. Het belangrijkste om te weten is dat je (op termijn, want het blijft duur) d’s wilt hebben die NVMe ondersteunen en dat de M.2-aansluiting vier PCIe 3.0-lanes moet gebruiken. Dat laatste staat tegenwoordig gelukkig op de productpagina van chipsets en de moederborden die daar gebruik van maken, vermeld bij de specificaties. Lees vervolgens de handleiding goed door, zodat je niet voor verra ingen komt te staan na de installatie.
Hoe snel is snel?
De reden dat het bovenstaande best ingewikkeld is, komt door de geleidelijke implementatie van de M.2-aansluiting over de jaren. Intel was er als eerste bij, maar begon met de toewijzing van tragere PCIe 2.0-lanes, alvorens de aansluiting volledig te benutten met chipsets als de Z170 en Z270. AMD heeft langere tijd achtergelopen met het uitbrengen van nieuwe chipsets, maar kan het nu in één keer goed doen. De Zen-architectuur, waar de Ryzen-proce or op is gebaseerd, heeft vier PCIe 3.0-lanes expliciet toegewezen aan de proce or voor de M.2-aansluiting. Zo hoef je je geen zorgen te maken over eventuele conflicten met SATA-aansluitingen.
Goed, stel dat je de gelukkige eigenaar bent van een spiksplinternieuwe M.2- d, zoals de Samsung 960 EVO. Hoe veel sneller is hij dan een vertrouwde SATA- d als de Samsung 850 Pro? In games ga je dat verschil helaas nog niet echt merken en zien we vergelijkbare resultaten terug als in onze test van de vorige keer. In het huis-tuin-en-keukengebruik zie je wel verschil terug. We hebben de 960 EVO en de 850 Pro beiden aangesloten op een Asus Cro hair VI Hero-moederbord, met een Ryzen 1800X in zijn AM4-socket. Voor de 960 EVO installeren wij eerst de nieuwste NVMe-driver van Samsung, zodat de pc je gloednieuwe d niet behandelt als een klein uitgevallen draaitafel met klikkende leeskop.
Een eenvoudige praktische test is het kopiëren van een game. Door de omvang van die bestanden, is dat een goede representatie van zijn kunnen. De 850 Pro doet er 51,02 seconden over om tien gigabyte te kopiëren naar de eigen schijf. De Samsung 960 heeft slechts 16,32 seconden nodig voor dezelfde taak. Vervolgens draaien we de populaire AS SSD Benchmark, die de lees- en schrijfsnelheid meet van verschillende taken en ook de toegangstijd bijhoudt.
Ook hier zien we een groot verschil. Maar wacht even. Met de M.2-aansluiting van de Asus Cro hair VI Hero zou de d vier gigabyte per seconde moeten halen, maar hij blijft steken op sequentiële lee nelheid van 2428 megabyte per seconde. Wat gebeurt hier? Zoals we al eerder schreven, zijn die 4 GB per seconde de theorie, maar in de praktijk raak je bandbreedte kwijt aan overhead. Hetzelfde gebeurt met SATA, waar je met zes gigabit 750 MB per seconde zou moeten zien, maar de feitelijke limiet rond de 550 MB per seconde uitkomt. Samsung noemt 3200 megabyte per seconde bij de specificaties, dus er gaat nog steeds iets fout.
Hardlopers zijn doodlopers
Het antwoord is even eenvoudig als frustrerend: warmte. De tijd dat je je alleen zorgen hoefde te maken over de koeling van je proce or en de videokaart is voorbij, want ook de flash chips en geheugencontrollers op M.2-schijven kunnen oververhitten. In het geval van een teveel aan warmte doen deze onderdelen hetzelfde als bijvoorbeeld de proce or om schade te voorkomen en geven ze flink gas terug – ook wel ‘throttling’ genoemd. Ook SATA- d’s hebben hier last van, maar veel later en een stuk minder, dankzij het warmte geleidende metalen omhulsel en de grotere afstand tot andere onderdelen van je pc. De mate van throttling is afhankelijk van waar een M.2-schijf zich bevindt op het moederbord en of deze rechtop of plat op de printplaat is gemonteerd, met soms schrikbarende resultaten. In het ergste geval lever je al na zeven seconden maar liefst driekwart van de prestaties in.
We kunnen een paar tips geven om je M.2- d zo lang mogelijk zo snel mogelijk te laten lezen en schrijven. Als je meerdere M.2-slots op je moederbord hebt, kies dan voor de aansluiting die het verst van je videokaart zit. Al die warmte die een gpu van zich afblaast wil je niet bij je d hebben en hoe groter die afstand is, hoe beter. Als je een videokaart hebt waarvan de koeling de warme lucht gelijk naar buiten blaast, is dat helemaal mooi. De tweede tip is om nog eens kritisch te kijken naar de kabelmanagement in je kast. Een betere airflow zorgt voor een efficiëntere afvoer van warmte en elke kabel die voor je ventilators hangt, is er een te veel. Een extra ventilator in je kast monteren kan nooit kwaad.
Het is een kwestie van tijd voordat hardwarefabrikanten M.2- d’s voorzien van oplo ingen voor het warmteprobleem, zoals een hitteverspreider. Tot die tijd blijven we bij ons advies nog niet te hard van stapel te lopen met de nieuwe soort d’s. Voor de gemiddelde gamer zal een gewone SATA- d prima presteren en de prijs is bovendien een stuk vriendelijker voor je portemonnee. Maar vergis je niet: SATA is een technologisch dood spoor en ontwikkelaars zullen steeds handiger worden in het benutten van de extra bandbreedte. Hou die M.2-aansluiting dus in de gaten.
Dit artikel is mede mogelijk gemaakt door Asus en Samsung. De inhoud is volledig bepaald door de redactie van Gamer.nl.